電子電路基礎(chǔ)II_15

1、1電子電路基礎(chǔ) II第15講2014.6.19 電子電路基礎(chǔ)II期末復(fù)習(xí)課安排在6月21日上午8:30，由王柏祥老師主講，地點是東2-201。 最后一次課：6月24日 考試： 7月2日上午8:00-10:00 紫金港東1B-40823第11章 振蕩電路 在實踐中，廣泛采用的信號產(chǎn)生電路，就其所產(chǎn)生的波形來分類：有正弦波信號產(chǎn)生電路和非正弦波信號產(chǎn)生電路。 在通信、廣播電視系統(tǒng)中，需要射頻（高頻）發(fā)射，這里的運載音頻（低頻）、視頻信號的高頻射頻波，即載波，就是由正弦波振蕩器產(chǎn)生的；在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域內(nèi)，如高頻感應(yīng)加熱、熔煉、淬火、超聲波焊接，超聲診斷，核磁共振成像等，也都需要不同頻率的

2、正弦波。可見，正弦波振蕩器在科學(xué)技術(shù)上的應(yīng)用十分廣泛。411.1 11.1 自激振蕩自激振蕩 1 1、正弦振蕩的電路組成、正弦振蕩的電路組成 2 2、自激振蕩的平衡條件、自激振蕩的平衡條件 3 3、自激振蕩的起振條件、自激振蕩的起振條件 4 4、自激振蕩的穩(wěn)定條件、自激振蕩的穩(wěn)定條件51. 1. 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路 若振蕩電路不需外加輸入就有輸出，這種電路稱為自激若振蕩電路不需外加輸入就有輸出，這種電路稱為自激振蕩電路。振蕩電路。 正弦波振蕩電路是一種不需要輸入信號的帶選頻網(wǎng)絡(luò)的正弦波振蕩電路是一種不需要輸入信號的帶選頻網(wǎng)絡(luò)的正反饋放大電路。正反饋放大電路。電路組成電路組成放大電路放

3、大電路正反饋網(wǎng)絡(luò)正反饋網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò)只對一個頻率滿足振蕩條件，從而獲得單只對一個頻率滿足振蕩條件，從而獲得單一頻率的正弦波輸出。一頻率的正弦波輸出。常用的選頻網(wǎng)絡(luò)有常用的選頻網(wǎng)絡(luò)有RC選頻和選頻和LC選頻選頻穩(wěn)幅環(huán)節(jié)穩(wěn)幅環(huán)節(jié)使電路易于起振又能穩(wěn)定振蕩，波形失真使電路易于起振又能穩(wěn)定振蕩，波形失真小小6衡量正弦波振蕩電路優(yōu)劣的三個指標(biāo)衡量正弦波振蕩電路優(yōu)劣的三個指標(biāo) 振蕩頻率振蕩頻率 希望能夠產(chǎn)生高頻的正弦波輸出信號希望能夠產(chǎn)生高頻的正弦波輸出信號 振蕩頻率的穩(wěn)定性振蕩頻率的穩(wěn)定性 希望產(chǎn)生的正弦波輸出信號的頻率受溫度等外希望產(chǎn)生的正弦波輸出信號的頻率受溫度等外界條件的影響盡可能小界條件的

4、影響盡可能小 振蕩頻率的可調(diào)節(jié)性振蕩頻率的可調(diào)節(jié)性 希望可以通過調(diào)節(jié)電路中的某個元件來調(diào)節(jié)輸希望可以通過調(diào)節(jié)電路中的某個元件來調(diào)節(jié)輸出信號的頻率出信號的頻率7基本放大基本放大電路電路AodX oX 反饋電路反饋電路FfX iX +fidXXX 改成正反饋改成正反饋正反饋電路才能正反饋電路才能產(chǎn)生自激振蕩產(chǎn)生自激振蕩2. 2. 自激振蕩的平衡條件自激振蕩的平衡條件8如果：如果：ifXXk閉合閉合,去掉去掉,Xi仍有信號輸出。仍有信號輸出。基本放大基本放大電路電路AodX oX 反饋電路反饋電路FfX iX +k產(chǎn)生自激振蕩時產(chǎn)生自激振蕩時9基本放大基本放大電路電路AodX oX 反饋電路反饋電路

5、FfX 反饋信號代替了放大電路的輸入信號反饋信號代替了放大電路的輸入信號dfXXOfXFX00dAXX1)(F)(A jj自激振蕩條件自激振蕩條件10自激振蕩的平衡條件：自激振蕩的平衡條件：1)(F)(A AA)(A FF)(F 自激振蕩的平衡條件可以寫成：自激振蕩的平衡條件可以寫成：（1 1）振幅條件：）振幅條件：1AF （2 2）相位條件：）相位條件： n2FAn n是整數(shù)是整數(shù)相位條件相位條件可以用來求出振蕩電路的振蕩頻率可以用來求出振蕩電路的振蕩頻率112、選頻網(wǎng)絡(luò)：、選頻網(wǎng)絡(luò)：LC回路，設(shè)其諧回路，設(shè)其諧振頻率為振頻率為0 01、放大電路、放大電路3、反饋網(wǎng)絡(luò)：正反饋、反饋網(wǎng)絡(luò)：正反

6、饋放大電路（開環(huán)增益）放大電路（開環(huán)增益）反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)振蕩器的環(huán)路增益振蕩器的環(huán)路增益相位條件相位條件電路組成電路組成12 和和 都很小，而且?guī)缀醪浑S都很小，而且?guī)缀醪浑S 而變化而變化振蕩頻率振蕩頻率振蕩頻率振蕩頻率=并聯(lián)諧振回路的諧振頻率并聯(lián)諧振回路的諧振頻率13小結(jié)小結(jié) 振蕩器的相位平衡條件，決定了它的振蕩振蕩器的相位平衡條件，決定了它的振蕩頻率。當(dāng)晶體管和反饋網(wǎng)絡(luò)引入的相移可頻率。當(dāng)晶體管和反饋網(wǎng)絡(luò)引入的相移可以忽略時，振蕩器的振蕩頻率近似等于選以忽略時，振蕩器的振蕩頻率近似等于選頻回路的中心頻率（諧振頻率）。頻回路的中心頻率（諧振頻率）。 振蕩器環(huán)路增益的相頻特性，主要取決于振蕩器

7、環(huán)路增益的相頻特性，主要取決于環(huán)路中選頻回路的相頻特性，而選頻回路環(huán)路中選頻回路的相頻特性，而選頻回路的相頻特性與回路的的相頻特性與回路的Q值有密切關(guān)系，值有密切關(guān)系， Q越越大，相頻特性的斜率越陡，回路的選頻濾大，相頻特性的斜率越陡，回路的選頻濾波功能也越好。波功能也越好。143. 振蕩器的起振條件振蕩器的起振條件起振過程起振過程幅度條件幅度條件相位條件相位條件15幾點注意事項幾點注意事項 起振時，由于放大器工作在小信號條件，因此是線性工作起振時，由于放大器工作在小信號條件，因此是線性工作狀態(tài)，可以用晶體管小信號等效電路來計算其增益狀態(tài)，可以用晶體管小信號等效電路來計算其增益 振蕩建立過程中

8、，環(huán)路增益振蕩建立過程中，環(huán)路增益1，輸入信號從小信號逐漸增，輸入信號從小信號逐漸增加，放大器從小信號工作條件逐漸變?yōu)榇笮盘柟ぷ鳌Ｈ绻?，放大器從小信號工作條件逐漸變?yōu)榇笮盘柟ぷ?。如果外界不加任何措施，放大器就從線性放大器過渡到非線性外界不加任何措施，放大器就從線性放大器過渡到非線性放大器（出現(xiàn)了飽和與截止）。因此振蕩器平衡時的增益放大器（出現(xiàn)了飽和與截止）。因此振蕩器平衡時的增益的計算方法不同于起振時，此時應(yīng)采用晶體管的大信號平的計算方法不同于起振時，此時應(yīng)采用晶體管的大信號平均參數(shù)。同時晶體管進(jìn)入大信號非線性工作狀態(tài)后，其集均參數(shù)。同時晶體管進(jìn)入大信號非線性工作狀態(tài)后，其集電極電流中包含豐

9、富的諧波，會造成輸出信號的波形失真電極電流中包含豐富的諧波，會造成輸出信號的波形失真 起振時，環(huán)路增益起振時，環(huán)路增益1；平衡時，環(huán)路增益；平衡時，環(huán)路增益=1。因此需要。因此需要穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。 內(nèi)穩(wěn)幅：僅靠晶體管的非線性特性內(nèi)穩(wěn)幅：僅靠晶體管的非線性特性 外穩(wěn)幅：有外加措施外穩(wěn)幅：有外加措施16判斷電路是否可能產(chǎn)生正弦波振蕩判斷電路是否可能產(chǎn)生正弦波振蕩的一般方法的一般方法 觀察電路是否包含放大電路、選頻網(wǎng)絡(luò)、正反饋網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)觀察電路是否包含放大電路、選頻網(wǎng)絡(luò)、正反饋網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)四個組成部分幅環(huán)節(jié)四個組成部分 判斷放大電路是否能正常工作，即是否有合適的靜態(tài)工作判斷放大電路是否能正常工作

10、，即是否有合適的靜態(tài)工作點且動態(tài)信號是否能夠輸入、輸出和放大點且動態(tài)信號是否能夠輸入、輸出和放大 利用瞬時極性法判斷電路是否滿足正弦波振蕩的相位條件。利用瞬時極性法判斷電路是否滿足正弦波振蕩的相位條件。具體做法：斷開反饋，在斷開處給放大電路加頻率為具體做法：斷開反饋，在斷開處給放大電路加頻率為f的的輸入電壓，并給定其瞬時極性，然后利用此輸入電壓的極輸入電壓，并給定其瞬時極性，然后利用此輸入電壓的極性判斷輸出電壓的極性，然后得到反饋電壓的瞬時極性。性判斷輸出電壓的極性，然后得到反饋電壓的瞬時極性。如果反饋電壓和輸入電壓的極性相同，則說明滿足相位條如果反饋電壓和輸入電壓的極性相同，則說明滿足相位條

11、件，有可能產(chǎn)生正弦波振蕩。件，有可能產(chǎn)生正弦波振蕩。 判斷電路是否滿足正弦波振蕩的幅值條件，即是否滿足起判斷電路是否滿足正弦波振蕩的幅值條件，即是否滿足起振條件。振條件。174. 振蕩的穩(wěn)定條件振蕩的穩(wěn)定條件 為了保持這種狀態(tài)，需要有為了保持這種狀態(tài)，需要有 振幅穩(wěn)定條件振幅穩(wěn)定條件 相位穩(wěn)定條件相位穩(wěn)定條件自激振蕩的平衡條件可以寫成：自激振蕩的平衡條件可以寫成：（1 1）振幅條件：）振幅條件：1AF （2 2）相位條件：）相位條件： n2FAn n是整數(shù)是整數(shù)18振幅穩(wěn)定條件振幅穩(wěn)定條件 1. 平衡時平衡時反饋電壓反饋電壓 2. 如果外界有干擾如果外界有干擾2.1 干擾使得輸入信號的幅度增大

12、為干擾使得輸入信號的幅度增大為基本放大基本放大電路電路AodX oX 反饋電路反饋電路FfX 要使幅度變小，即要使幅度變小，即所以所以2.2 干擾使得輸入信號的幅度減小干擾使得輸入信號的幅度減小T1T2mRg26fosc=1/(2Nd)f foscosc =1/(2N=1/(2N t td d) ) 以上電路中，為了得到所需要的相移，每級反相放大單元都在輸出端接了對地電容C。事實上，在很高的頻率上，我們可以利用反相放大單元晶體管自身的延遲和輸出端點上的寄生電容構(gòu)成無外接電容元件的環(huán)形振蕩器。 環(huán)形振蕩器振蕩頻率fosc的計算公式：N為級聯(lián)數(shù)，為奇數(shù)。 d 為每一級反相放大單元因晶體管自身時延和

13、輸出端點上的寄生電容（包括下一級反相放大單元的輸入電容）引起的合成時延2711.3 RC振蕩電路 常用LC振蕩電路產(chǎn)生的正弦波頻率較高，若要產(chǎn)生頻率較低的正弦振蕩，勢必要求振蕩回路要有較大的電感和電容，這樣不但元件體積大、笨重、安裝不便，而且制造困難、成本高。因此，200kHz以下的正弦振蕩電路，一般采用振蕩頻率較低的RC振蕩電路 采用RC選頻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的振蕩電路稱為RC振蕩電路，它適用于低頻振蕩，一般用于產(chǎn)生1Hz1MHz的低頻信號。因為對于RC振蕩電路來說，增大電阻R即可降低振蕩頻率，而增大電阻是無需增加成本的 28RC串并聯(lián)選頻電路串并聯(lián)選頻電路通常選取通常選取R1=R2，C1=C21.

14、當(dāng)信號頻率足夠低的時候當(dāng)信號頻率足夠低的時候RC1RC12. 當(dāng)信號頻率足夠高的時候當(dāng)信號頻率足夠高的時候29當(dāng)信號頻率從0到正無窮變化時，Uf的相位將從+90度逐漸變化到-90度。所以一定存在一個頻率f0，使得Uf 和Uo同相諧振時，F(xiàn)=1/330RC橋式正弦波振蕩電路橋式正弦波振蕩電路310/ Fff時，起振時起振時A3平衡時平衡時A=331平衡時平衡時12RRf 起振時起振時12RRf 可以采用正溫度系數(shù)的熱敏電阻做可以采用正溫度系數(shù)的熱敏電阻做R1：起振之后，輸出增加，流過：起振之后，輸出增加，流過R1的的電流增加，電流增加，R1功耗增加，溫度上升，導(dǎo)致阻值增大，從而減小功耗增加，溫度

15、上升，導(dǎo)致阻值增大，從而減小A的數(shù)值，的數(shù)值，最終使最終使A=3，達(dá)到平衡條件，達(dá)到平衡條件1RURUUpfpo 3211.4 LC11.4 LC正弦波振蕩器正弦波振蕩器 1 1、LCLC并聯(lián)電路并聯(lián)電路 2 2、互感反饋式、互感反饋式LCLC振蕩電路振蕩電路 3 3、電感三點式、電感三點式LCLC振蕩電路振蕩電路 4 4、電容三點式、電容三點式LCLC振蕩電路振蕩電路331、LC正弦波波振蕩電路 LC LC 選頻電路選頻電路LC選頻放大電路中，經(jīng)常使用的諧振回路是如圖所示的選頻放大電路中，經(jīng)常使用的諧振回路是如圖所示的LC并聯(lián)諧振電路。圖中并聯(lián)諧振電路。圖中R表示回路和回路所帶負(fù)載的等效總表

16、示回路和回路所帶負(fù)載的等效總損耗電阻損耗電阻。LC并聯(lián)電路34例：收音機的調(diào)諧電路如圖，電容為例：收音機的調(diào)諧電路如圖，電容為100pF，電感為，電感為200H。電感。電感內(nèi)阻內(nèi)阻r=400。求電路的諧振頻率。若電感內(nèi)阻。求電路的諧振頻率。若電感內(nèi)阻r降到降到40 ，諧振頻，諧振頻率又是多少？率又是多少？2221rj LYj Cj Cj LrrL導(dǎo)納導(dǎo)納222222()rLjCrLrL諧振時導(dǎo)納的虛部為零諧振時導(dǎo)納的虛部為零0022200LCrL2021rCLL202112rfCLL01.08MHzf 01.12MHzf r=400r=4035 在所示圖中，在所示圖中， 當(dāng)頻率很低時，電容的容

17、當(dāng)頻率很低時，電容的容抗很大，電感的感抗很小，故并聯(lián)電路阻抗抗很大，電感的感抗很小，故并聯(lián)電路阻抗主要取決于電感支路，即總阻抗為感性，且主要取決于電感支路，即總阻抗為感性，且隨著頻率的降低，阻抗值愈來愈??；當(dāng)頻率隨著頻率的降低，阻抗值愈來愈??；當(dāng)頻率很高時，并聯(lián)電路阻抗主要取決于電容支路，很高時，并聯(lián)電路阻抗主要取決于電容支路，即總阻抗為容性，隨著頻率的升高，阻抗值即總阻抗為容性，隨著頻率的升高，阻抗值也愈來愈小。頻率特性如下圖所示也愈來愈小。頻率特性如下圖所示。36選頻電路的頻率特性37 可以證明，只有在中間某一個頻率可以證明，只有在中間某一個頻率= 時，電路發(fā)生并聯(lián)諧振。此時阻抗為純阻性，

18、時，電路發(fā)生并聯(lián)諧振。此時阻抗為純阻性，且等效阻抗接近達(dá)到最大值，幅值恒定的電流且等效阻抗接近達(dá)到最大值，幅值恒定的電流源激勵出最大的電壓響應(yīng)源激勵出最大的電壓響應(yīng) ， 此外，幅頻特性表明，當(dāng)外加電流源頻率此外，幅頻特性表明，當(dāng)外加電流源頻率偏離諧振頻率時，選頻電路的等效阻抗迅速減偏離諧振頻率時，選頻電路的等效阻抗迅速減小，表示幅值恒定的電流源所激勵出的電壓響小，表示幅值恒定的電流源所激勵出的電壓響應(yīng)，將隨著頻率的偏離而迅速減小。幅頻特性應(yīng)，將隨著頻率的偏離而迅速減小。幅頻特性愈尖銳，選頻性能愈好。愈尖銳，選頻性能愈好。LCf210U382、互感反饋式LC振蕩電路 互感反饋式正弦波振蕩電路如圖

19、（互感反饋式正弦波振蕩電路如圖（a）所示）所示 ，圖（圖（b）為振蕩器的交流通路。為振蕩器的交流通路。互感反饋LC振蕩電路正反饋的判斷39變壓器反饋式振蕩電路易于產(chǎn)生振蕩，輸出電壓的變壓器反饋式振蕩電路易于產(chǎn)生振蕩，輸出電壓的失真不大。失真不大。由于輸出電壓與反饋電壓靠磁路耦合，因而損耗較由于輸出電壓與反饋電壓靠磁路耦合，因而損耗較大。振蕩頻率的穩(wěn)定性不高。振蕩頻率幾十大。振蕩頻率的穩(wěn)定性不高。振蕩頻率幾十K幾幾MHz。 LCf210振蕩頻率近似等于振蕩頻率近似等于LC回路的諧振頻率，即：回路的諧振頻率，即：40 三點式三點式LC振蕩電路可以克服變壓反饋振蕩器頻率低振蕩電路可以克服變壓反饋振蕩

20、器頻率低的缺點。的缺點。三點式振蕩器的一般組成三點式振蕩器的一般組成(不包括直流偏置電路不包括直流偏置電路)如圖所示。如圖所示。三點式振蕩器的一般組成41圖中，除三極管外，有圖中，除三極管外，有X1、X2、X3三個電三個電抗元件組成的振蕩回路?？乖M成的振蕩回路。電路中，三個電電路中，三個電抗元件分別與晶體管的發(fā)射極、集電極、抗元件分別與晶體管的發(fā)射極、集電極、基極三個端點連接，故稱為三點式振蕩器基極三個端點連接，故稱為三點式振蕩器。由圖可以看出，由圖可以看出，X1、X2、X3除了構(gòu)成并聯(lián)除了構(gòu)成并聯(lián)振蕩回路外，還構(gòu)成了反饋網(wǎng)絡(luò)，提供反振蕩回路外，還構(gòu)成了反饋網(wǎng)絡(luò)，提供反饋電壓饋電壓 ，且直

21、接加到放大器的輸入端。，且直接加到放大器的輸入端。fU諧振時，回路呈純電阻性質(zhì)，因此滿足：諧振時，回路呈純電阻性質(zhì)，因此滿足： X1+X2+X3=0 由于電壓由于電壓 是是 在在 X2、X3支路分配在支路分配在X2上的電壓，故有上的電壓，故有 ：fUoU = fUooUXXXXjjXU12322)(42 由于放大器的輸出電壓由于放大器的輸出電壓 與輸入電壓與輸入電壓 反相，因而要滿足起反相，因而要滿足起振的相位條件，必須要求振的相位條件，必須要求 (即為即為 )與與 反相。根據(jù)上式可見，反相。根據(jù)上式可見，X1與與X2應(yīng)為同性質(zhì)電抗，而應(yīng)為同性質(zhì)電抗，而X3就必須是異性電抗，才能滿足回路所就必

22、須是異性電抗，才能滿足回路所有電抗總和為零的要求。這就是三點式電路的組成法則。有電抗總和為零的要求。這就是三點式電路的組成法則。綜上所述，三點式振蕩器的相位條件判斷法則為：綜上所述，三點式振蕩器的相位條件判斷法則為： X1與與X2為同性電抗元件，或者說，與發(fā)射極相連接的為同性電抗為同性電抗元件，或者說，與發(fā)射極相連接的為同性電抗 X3與與X1、X2互為異性電抗，或者說，不與發(fā)射極相連接的為異性互為異性電抗，或者說，不與發(fā)射極相連接的為異性電抗。電抗。oUiUfUiUoU = fUooUXXXXjjXU12322)(433、電感三點式振蕩電路 電感三點式振蕩電路，就是與發(fā)射極相連接兩個電抗元電感

23、三點式振蕩電路，就是與發(fā)射極相連接兩個電抗元件同為電感，另一個電抗元件為電容。即件同為電感，另一個電抗元件為電容。即X1與與X2為電感，為電感，X3為電容。電路如圖所示。為電容。電路如圖所示。電感三點式振蕩電路44l電感三點式起振條件電感三點式起振條件根據(jù)相位條件，該電路滿足起振與平衡的相位條根據(jù)相位條件，該電路滿足起振與平衡的相位條件，其反饋系數(shù)為件，其反饋系數(shù)為 ： MLMLF12若放大器的增益足夠大，且滿足若放大器的增益足夠大，且滿足|Au|1/F，則電路就，則電路就能滿足起振的振幅條件能滿足起振的振幅條件 。l振蕩頻率振蕩頻率 振蕩頻率近似等于振蕩頻率近似等于LC并聯(lián)諧振回路的固有頻率

24、，并聯(lián)諧振回路的固有頻率，即：即： 式中式中 L= L1+ L2 + 2MLCf21045電路特點電路特點 由于反饋電壓取自電感由于反饋電壓取自電感L2兩端，對高次諧波的電抗很大，兩端，對高次諧波的電抗很大，不能將高次諧波濾除，因此輸出波形中含有高次諧波，振蕩不能將高次諧波濾除，因此輸出波形中含有高次諧波，振蕩器的輸出波形較差。器的輸出波形較差。 若改變電感抽頭，即改變?nèi)舾淖冸姼谐轭^，即改變L2/ L1的比值，可以獲得滿意的正的比值，可以獲得滿意的正弦波輸出，且幅度較大。弦波輸出，且幅度較大。 調(diào)節(jié)頻率方便。采用可變電容，可以得到較寬的頻率調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)頻率方便。采用可變電容，可以得到較寬的頻率調(diào)節(jié)

25、范圍。范圍。 一般用于產(chǎn)生幾十兆赫茲以下頻率的信號。一般用于產(chǎn)生幾十兆赫茲以下頻率的信號。 由于電感三點式振蕩器的輸出波形較差，且頻率穩(wěn)定度不由于電感三點式振蕩器的輸出波形較差，且頻率穩(wěn)定度不高，因此通常用于要求不高的設(shè)備中。高，因此通常用于要求不高的設(shè)備中。464 4、電容三點式振蕩電路、電容三點式振蕩電路 電容三點式振蕩器，就是與發(fā)射極相連接的兩個電電容三點式振蕩器，就是與發(fā)射極相連接的兩個電抗元件同為電容，另一個電抗元件為電感。即抗元件同為電容，另一個電抗元件為電感。即X1、X2為為電容，電容，X3為電感。電路如圖所示。為電感。電路如圖所示。電容三點式振蕩電路電容三點式振蕩電路 47l電

26、容三點式起振條件電容三點式起振條件 根據(jù)相位條件，該電路滿足起振與平衡根據(jù)相位條件，該電路滿足起振與平衡的相位條件，其反饋系數(shù)為：的相位條件，其反饋系數(shù)為： 21CCF 放大器的增益足夠大，且滿足放大器的增益足夠大，且滿足|Au|1/F時，電路時，電路能滿足起振的振幅條件。能滿足起振的振幅條件。 l振蕩頻率振蕩頻率 電容三點式振蕩電路的振蕩頻率近似為電容三點式振蕩電路的振蕩頻率近似為LC并聯(lián)并聯(lián)諧振回路的固有頻率，即：諧振回路的固有頻率，即： 式中式中 LCf2102121CCCCC48電路特點電路特點 由于反饋電壓取自由于反饋電壓取自C2兩端，因為電容是高通元件，對高兩端，因為電容是高通元件

27、，對高次諧波的電抗很小，所以輸出波形中的高次諧波分量小，次諧波的電抗很小，所以輸出波形中的高次諧波分量小，振蕩器輸出的電壓波形比電感三點式好。振蕩器輸出的電壓波形比電感三點式好。 因為電容因為電容C1、C2的容量可以選得很小，并將放大管的極的容量可以選得很小，并將放大管的極間電容也計算到間電容也計算到C1、C2中去，因此中去，因此振蕩頻率較高，一般可振蕩頻率較高，一般可以達(dá)到以達(dá)到100MHz以上。以上。 對于振蕩頻率的調(diào)節(jié)，若用改變對于振蕩頻率的調(diào)節(jié)，若用改變C1或或C2的方法，會影響的方法，會影響反饋的強弱，這是不可取的。通常是固定反饋的強弱，這是不可取的。通常是固定C1、C2，另外用，另

28、外用一個可變電容并接在電感一個可變電容并接在電感L的兩端，以調(diào)節(jié)的兩端，以調(diào)節(jié) ，此時，回，此時，回路的總電容量為路的總電容量為C1與與C2串聯(lián)再與并接在串聯(lián)再與并接在L上的可變電容并上的可變電容并聯(lián)。聯(lián)。0f49改進(jìn)型電容三點式振蕩器改進(jìn)型電容三點式振蕩器 電容三點式振蕩器的缺點電容三點式振蕩器的缺點 頻率調(diào)節(jié)范圍窄頻率調(diào)節(jié)范圍窄 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)C1或或C2，會影響反饋的強弱，會影響反饋的強弱 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)L，不好調(diào)，不好調(diào) 頻率穩(wěn)定度不高頻率穩(wěn)定度不高 C1C2比較小，要考慮極間電容和雜散電容比較小，要考慮極間電容和雜散電容 改進(jìn)型改進(jìn)型 4. 串聯(lián)改進(jìn)型電容三點式振蕩器串聯(lián)改進(jìn)型電容三點式振蕩器(

29、Clapp) 5. 并聯(lián)改進(jìn)型電容三點式振蕩器并聯(lián)改進(jìn)型電容三點式振蕩器(Seiler)504. 串聯(lián)改進(jìn)型電容三點式振蕩器串聯(lián)改進(jìn)型電容三點式振蕩器(Clapp)電路特點：電感支路串聯(lián)一個小電容電路特點：電感支路串聯(lián)一個小電容C32313,CCCC iCCCCCC2013111131CLCf210321LC CC3優(yōu)點：頻率穩(wěn)定性高優(yōu)點：頻率穩(wěn)定性高(相對改進(jìn)前相對改進(jìn)前)515. 并聯(lián)改進(jìn)型電容三點式振蕩器并聯(lián)改進(jìn)型電容三點式振蕩器(Seiler)電路特點：電感兩端并聯(lián)上一個電容電路特點：電感兩端并聯(lián)上一個電容C42313,CCCC 2414,CCCC優(yōu)點：頻率穩(wěn)定性高優(yōu)點：頻率穩(wěn)定性高(

30、相對改進(jìn)前相對改進(jìn)前)320141111CCCCCCCi43CC LCf210)(2143CCL 頻率覆蓋較寬（頻率調(diào)節(jié)范圍寬）頻率覆蓋較寬（頻率調(diào)節(jié)范圍寬） 52LC振蕩器小結(jié)振蕩器小結(jié) 多種電路形式多種電路形式 均采用均采用LC元件作為選頻網(wǎng)絡(luò)元件作為選頻網(wǎng)絡(luò) 缺點：頻率穩(wěn)定性不高缺點：頻率穩(wěn)定性不高 改進(jìn)型也只能達(dá)到改進(jìn)型也只能達(dá)到10-310-5數(shù)量級數(shù)量級5311.5 石英晶體正弦波振蕩電路制作工藝：將二氧化硅結(jié)晶體按一定方向切割成很薄的晶片，再制作工藝：將二氧化硅結(jié)晶體按一定方向切割成很薄的晶片，再將晶片兩個對應(yīng)的表面拋光、涂上導(dǎo)電的金屬層，并引出管腳，將晶片兩個對應(yīng)的表面拋光、涂

31、上導(dǎo)電的金屬層，并引出管腳，就構(gòu)成石英晶體諧振器就構(gòu)成石英晶體諧振器結(jié)構(gòu)示意圖電路符號石英晶體諧振器石英晶體諧振器又稱為石英晶體，俗稱晶振。是利用石英晶體又稱為石英晶體，俗稱晶振。是利用石英晶體的的壓電效應(yīng)壓電效應(yīng)而制成的諧振元件。與半導(dǎo)體器件和阻容元件一起而制成的諧振元件。與半導(dǎo)體器件和阻容元件一起使用，可構(gòu)成石英晶體振蕩器使用，可構(gòu)成石英晶體振蕩器 54壓電效應(yīng)壓電效應(yīng) 一般的定義一般的定義：對某些電介質(zhì)施加機械力而引起它們內(nèi)部正負(fù)電荷中：對某些電介質(zhì)施加機械力而引起它們內(nèi)部正負(fù)電荷中心相對位移，產(chǎn)生極化，從而導(dǎo)致介質(zhì)兩端表面內(nèi)出現(xiàn)符號相反的束心相對位移，產(chǎn)生極化，從而導(dǎo)致介質(zhì)兩端表面內(nèi)出現(xiàn)符號相反的束縛電荷。在一定應(yīng)力范圍內(nèi)，機械力與電荷呈線性可逆關(guān)系。這種現(xiàn)縛電荷。在一定應(yīng)力范圍內(nèi)，